The utility model aims to provide a homogeneous shear for industrial preparation of graphene materials, which comprises a kettle body, a driving motor, main shaft, a stator, a storage tank, wherein the upper part of the kettle body is provided with a feeding port (2), inlet (3); the inner wall of the pot body is provided with grinding gear; the drive motor drives the spindle, the spindle is connected with a rotor, and fan blades arranged on the main shaft; the storage tank through the discharge valve is connected with the kettle body (10). The high-speed rotation of the rotor so that the material in the suction shear rotor and stator gap, the fan blade further arranged on the main shaft, so that the high speed turbulent slurry under direction, centrifugal direction, crushing grinding teeth set against the wall of hypervelocity impact tearing and effects of turbulence and the kettle body, split, broken, scattered, shear effect, finally obtained graphene paste. It is the preferred equipment for large-scale preparation of graphene.
【技术实现步骤摘要】
一种用于工业化制备石墨烯材料的均质剪切机
本技术涉及石墨烯材料制备配套设备领域,具体涉及一种工业化制备石墨烯材料的均质剪切机,专用于制备石墨烯浆体材料。
技术介绍
石墨因为本来就具有可以剥离的层状构造,因此可以通过对石墨层层剥离获得石墨烯。为了实现快速剥离石墨烯,通常采用氧化剂使鳞片石墨深度氧化,然后利用超声波设备轻松剥离开石墨片层,最后加上化学物质还原制造出石墨烯。但是这样的方法做出来的石墨烯,强烈的氧化过程会造成石墨烯结构的大量缺陷,这些缺陷导致石墨烯性能的大幅度下降。另外氧化的石墨烯即使经过还原,石墨的片层结构的缺陷不能被修复。更为严重的是生产过程需要大量硫酸作氧化剂,造成环境污染。物理机械剪切剥离可以实现规模化、低成本、环保制备石墨烯。如通过球磨机、胶体磨等的机械冲击实现石墨烯的剥离。在实践中,通过机械方式反复地研磨尽管获得了石墨烯,但是由于受到研磨压应力的作用,研磨撞击对石墨晶格造成一定的破坏,同时由于石墨烯尺寸效应,达到纳米级别的石墨烯极易团聚。已有研究通过液相剥离一方面防止石墨烯受压力冲击,另一方面实现石墨烯的分散。得到的石墨烯浆体广泛应用于防腐涂料、电池浆料等领域。鉴于液相机械剥离可以规模化制备石墨烯,因此,成为工业化生产的主要技术路线。但液相条件下如果不进行预氧化、插层等处理,由于液相剪切力较弱,导致剥离效率低。已有报道利用均质机的分散性剥离石墨烯,但仅限于高速运动,在实际使用过程中,当均质机转速达到一定值后,形成稳定流,反而剪切力降低。也有报道,为了提高在液相条件下的剥离,引入了剥离剂。由于通常的剥离剂选择均为特殊物质,因此需要后续清洗 ...
【技术保护点】
一种用于工业化制备石墨烯材料的均质剪切机,其特征是包括驱动电机(1)、釜体(10)、主轴(11)、定子(7)、储料罐(9),其中釜体(10)上部设置进料口(2)、进料口(3);釜体(10)内壁设置研磨齿(4);驱动电机(1)驱动主轴(11),主轴(11)上连接转子(6),并在主轴上设置扇形桨叶(5);储料罐(9)通过排料阀(8)连接釜体(10);石墨原料由进料口(3)加入,液体原料由进料口(2)加入,在驱动电机(1)驱动下主轴(11)带动转子(6)高速旋转,并产生吸力将浆料吸入定子(7)和转子(6)之间研磨,研磨后的浆料进入设置于主轴(11)的扇形桨叶(5),在扇形桨叶(5)作用下产生上下方向、离心方向的高速紊流,并与釜体(10)内壁固定的研磨齿(4)产生剧烈的对撞,进一步将石墨剥离,通过控制转子(6)转速和剥离时间,当石墨烯浆料达到要求时,打开排料阀(8)将石墨烯浆料排入储料罐(9)。
【技术特征摘要】
1.一种用于工业化制备石墨烯材料的均质剪切机,其特征是包括驱动电机(1)、釜体(10)、主轴(11)、定子(7)、储料罐(9),其中釜体(10)上部设置进料口(2)、进料口(3);釜体(10)内壁设置研磨齿(4);驱动电机(1)驱动主轴(11),主轴(11)上连接转子(6),并在主轴上设置扇形桨叶(5);储料罐(9)通过排料阀(8)连接釜体(10);石墨原料由进料口(3)加入,液体原料由进料口(2)加入,在驱动电机(1)驱动下主轴(11)带动转子(6)高速旋转,并产生吸力将浆料吸入定子(7)和转子(6)之间研磨,研磨后的浆料进入设置于主轴(11)的扇形桨叶(5),在扇形桨叶(5)作用下产生上下方向、离心方向的高速紊流,并与釜体(10)内壁固定的研磨齿(4)产生剧烈的对撞,进一步将石墨剥离,通过控制转子(6)转速和剥离时间,当石墨烯浆料达到要求时,打...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,曾军堂,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:新型
国别省市:四川,51
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